JP5478446B2 - 省エネルギー余裕算出装置、省エネルギー総余裕算出装置および方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の省エネルギー余裕算出装置の1構成例において、前記省エネルギー余裕算出手段は、前記省エネルギー余裕ESを、前記待機時間THと前記ヒータ容量HPと前記操作量MVHと前記操作量MVLと定数α(α≒0.5)とから、αTHHP(MVH−MVL)/100により算出することを特徴とするものである。
加熱装置において加熱対象の温度が十分に上昇した後もヒータの出力をある程度維持しなければならない理由は、高温の加熱対象部分と低温の周囲部分との間で生じる放熱によるエネルギー分を補うためにエネルギーを供給しなければならないからである。ここで、高温部分と低温部分との温度差が大きいほど熱伝導が大きくなり、放熱量が多くなるので、高温を維持するための熱量として電力(エネルギー)が多く供給される。このとき、装置が稼動状態にならずに多くの放熱を継続しているのであれば、それだけ電力のロスが大きくなる。このロス分が、同時に省エネルギー余裕分と言える。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図2は本発明の第1の実施の形態に係る省エネルギー余裕算出装置の構成を示すブロック図である。省エネルギー余裕算出装置は、昇温前の操作量MVLを取得する低温時操作量取得部1と、昇温完了後の温度で待機中の操作量MVHを取得する高温時操作量取得部2と、最遅制御ループ以外の制御ループの昇温完了から最遅制御ループの昇温完了までの、最遅制御ループ以外の制御ループの待機時間THを計測する待機時間計測部3と、ヒータ容量に関する情報HPを予め記憶するヒータ容量記憶部4と、待機時間THとヒータ容量HPと操作量MVHと操作量MVLとから最遅制御ループ以外の制御ループの省エネルギー余裕ESを算出する省エネルギー余裕算出部5と、省エネルギー余裕算出結果を出力する出力部6とを備えている。
次に、待機時間計測部3は、ループAの温調計に入力される温度設定値SPとループBの温調計に入力される温度設定値SPとが同時に同じ値に変更されたとき(図3ステップS101においてYES)、ループA,Bの昇温が開始されたと認識する(図3ステップS102)。
待機時間計測部3は、ループBの温調計に入力される温度設定値SPと温度センサ102−1〜102−4のうちループBの温度センサによって計測された温度計測値PVとの偏差が規定値以内になったときにループBの昇温が完了したと認識し(図3ステップS106においてYES)、待機時間THの計測を停止する(図3ステップS107)。こうして、ループAの昇温完了からループBの昇温完了までのループAの待機時間THが確定する。
省エネルギー余裕算出部5は、待機時間THとループAのヒータ容量HPと操作量MVHの逐次平均値と操作量MVLとから、省エネルギー余裕ESを次式により算出する(図3ステップS108)。
ES=αTHHP(MVH−MVL)/100 ・・・(1)
ES=αTHHP(MVH−MVL)/100
=0.5×1200×4.0×(30−5)/100=600[kWsec.]
・・・(2)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図4は本発明の第2の実施の形態に係る省エネルギー総余裕算出装置の構成を示すブロック図である。省エネルギー総余裕算出装置は、省エネルギー余裕算出装置10−1〜10−4と、省エネルギー余裕算出装置10−1〜10−4が算出した省エネルギー余裕ESの合計である省エネルギー総余裕を算出する省エネルギー総余裕算出部11と、省エネルギー総余裕算出結果を出力する総余裕出力部12とを備えている。
この省エネルギー余裕算出装置10−1〜10−4の処理の流れは図3と同様であるが、省エネルギー余裕算出装置10−1〜10−4の各低温時操作量取得部1は、それぞれ対応する制御ループのコントローラから昇温前の操作量MVLを取得する(図3ステップS100)。
省エネルギー余裕算出装置10−1〜10−4の各ヒータ容量記憶部4には、それぞれ対応する制御ループのヒータ容量HPが予め記憶されている。
総余裕出力部12は、省エネルギー総余裕の算出結果を外部に出力する(図5ステップS202)。以上で、省エネルギー総余裕算出装置の動作が終了する。
Claims (6)
- マルチループ温度制御系において、温度変化が最も遅い第1の制御ループに他の第2の制御ループを自動的に同調させる最遅同調制御を適用した場合の前記第2の制御ループの省エネルギー余裕分を算出する省エネルギー余裕算出装置であって、
昇温前の操作量MVLを各コントローラのいずれかから取得する低温時操作量取得手段と、
各制御ループの温度設定値SPが同時に変更され昇温が開始された後に前記第2の制御ループの昇温が完了したときに、昇温完了後の温度で待機中の第2の制御ループのコントローラから出力される操作量MVHを取得する高温時操作量取得手段と、
前記第2の制御ループの昇温完了から前記第1の制御ループの昇温完了までの前記第2の制御ループの待機時間THを計測する待機時間計測手段と、
前記第2の制御ループのヒータ容量HPを予め記憶するヒータ容量記憶手段と、
前記待機時間THと前記ヒータ容量HPと前記操作量MVHと前記操作量MVLとから前記第2の制御ループの省エネルギー余裕ESを算出する省エネルギー余裕算出手段とを備えることを特徴とする省エネルギー余裕算出装置。 - 請求項1記載の省エネルギー余裕算出装置において、
前記省エネルギー余裕算出手段は、前記省エネルギー余裕ESを、前記待機時間THと前記ヒータ容量HPと前記操作量MVHと前記操作量MVLと定数α(α≒0.5)とから、αTHHP(MVH−MVL)/100により算出することを特徴とする省エネルギー余裕算出装置。 - マルチループ温度制御系において、温度変化が最も遅い制御ループに他の制御ループを自動的に同調させる最遅同調制御を適用した場合の全制御ループの省エネルギー余裕分の合計を算出する省エネルギー総余裕算出装置であって、
制御ループ毎に設けられ、各制御ループの省エネルギー余裕ESを算出する複数の省エネルギー余裕算出装置と、
各省エネルギー余裕算出装置が算出した省エネルギー余裕ESの合計である省エネルギー総余裕を算出する省エネルギー総余裕算出手段とを備え、
各省エネルギー余裕算出装置は、
昇温前の操作量MVLを対応する制御ループのコントローラから取得する低温時操作量取得手段と、
各制御ループの温度設定値SPが同時に変更され昇温が開始された後に対応する制御ループの昇温が完了したときに、対応する制御ループのコントローラから出力される操作量MVHを取得する高温時操作量取得手段と、
対応する制御ループの昇温完了から全ての制御ループの昇温完了までの待機時間THを計測する待機時間計測手段と、
対応する制御ループのヒータ容量HPを予め記憶するヒータ容量記憶手段と、
前記待機時間THと前記ヒータ容量HPと前記操作量MVHと前記操作量MVLとから対応する制御ループの省エネルギー余裕ESを算出する省エネルギー余裕算出手段とを有することを特徴とする省エネルギー総余裕算出装置。 - 請求項3記載の省エネルギー総余裕算出装置において、
前記省エネルギー余裕算出手段は、前記省エネルギー余裕ESを、前記待機時間THと前記ヒータ容量HPと前記操作量MVHと前記操作量MVLと定数α(α≒0.5)とから、αTHHP(MVH−MVL)/100により算出することを特徴とする省エネルギー総余裕算出装置。 - マルチループ温度制御系において、温度変化が最も遅い第1の制御ループに他の第2の制御ループを自動的に同調させる最遅同調制御を適用した場合の前記第2の制御ループの省エネルギー余裕分を算出する省エネルギー余裕算出方法であって、
昇温前の操作量MVLを各コントローラのいずれかから取得する低温時操作量取得ステップと、
各制御ループの温度設定値SPが同時に変更され昇温が開始された後に前記第2の制御ループの昇温が完了したときに、昇温完了後の温度で待機中の第2の制御ループのコントローラから出力される操作量MVHを取得する高温時操作量取得ステップと、
前記第2の制御ループの昇温完了から前記第1の制御ループの昇温完了までの前記第2の制御ループの待機時間THを計測する待機時間計測ステップと、
前記待機時間THと前記第2の制御ループのヒータ容量HPと前記操作量MVHと前記操作量MVLとから前記第2の制御ループの省エネルギー余裕ESを算出する省エネルギー余裕算出ステップとを備えることを特徴とする省エネルギー余裕算出方法。 - マルチループ温度制御系において、温度変化が最も遅い制御ループに他の制御ループを自動的に同調させる最遅同調制御を適用した場合の全制御ループの省エネルギー余裕分の合計を算出する省エネルギー総余裕算出方法であって、
各制御ループの省エネルギー余裕ESを算出する省エネルギー余裕算出ステップと、
この省エネルギー余裕算出ステップで算出した各制御ループの省エネルギー余裕ESの合計である省エネルギー総余裕を算出する省エネルギー総余裕算出ステップとを備え、
前記省エネルギー余裕算出ステップは、
昇温前の操作量MVLを算出対象の制御ループのコントローラから取得する低温時操作量取得ステップと、
各制御ループの温度設定値SPが同時に変更され昇温が開始された後に算出対象の制御ループの昇温が完了したときに、算出対象の制御ループのコントローラから出力される操作量MVHを取得する高温時操作量取得ステップと、
算出対象の制御ループの昇温完了から全ての制御ループの昇温完了までの待機時間THを計測する待機時間計測ステップと、
前記待機時間THと算出対象の制御ループのヒータ容量HPと前記操作量MVHと前記操作量MVLとから算出対象の制御ループの省エネルギー余裕ESを算出する省エネルギー余裕算出ステップとを、制御ループ毎に実行することを特徴とする省エネルギー総余裕算出方法。
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